[发明专利]一种多彩薄膜的制备方法有效

专利信息
申请号: 201310152895.6 申请日: 2013-04-27
公开(公告)号: CN103265713A 公开(公告)日: 2013-08-28
发明(设计)人: 孙立国;卜志鹏;赵冬梅;汪成 申请(专利权)人: 黑龙江大学
主分类号: C08J5/18 分类号: C08J5/18;C08J9/26;C08L33/12;G02F1/00
代理公司: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人: 韩末洙
地址: 150080 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 一种 多彩 薄膜 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及薄膜的制备方法。

背景技术

自从Yablonovitch和John在1987年同时提出光子晶体的概念以来,在20年的时间里,光子晶体的研究一直受到人们的高度重视。光子晶体是由两种以上具有不同介电常数(折射率)的材料在空间按照一定的周期顺序排列所形成的具有有序结构的材料。电磁波在这种具有周期性结构中的材料中传播时会受到由电介质构成的周期势场的调制,从而形成类似于半导体能带结构的光子能带。光子能带之间如果没有重叠,就会形成光子带隙。频率落在带隙中的光子无法在光子晶体中传播,所以光子晶体又被称为光子禁带材料。光子晶体作为一类重要的先进光学材料,在低阈值激光器、直(锐)角光波导、发光二极管等方面展现出了巨大的应用前景,成为构建光子器件的一种重要材料。在实际应用中,能够对外部驱动力(电、光、化学环境等)做出响应的光子禁带对于光子器件的设计和使用至关重要。具有可以被外界刺激调控的光子禁带的光子晶体叫作可调制光子晶体。目前,可调制光子晶体的研究成为光子晶体研究领域的一个比较重要的方向和热点。在光子晶体中,光子带隙的宽度和位置主要由电介质的折射率(或介电常数)和光子晶体的晶格参数决定。在外部环境的激励下,改变其中任何一个参数都可以起到调节光子禁带的目的。在外界的单一刺激下,光子晶体通常只会发生一种响应,颜色也只会发生一种改变,多种颜色不能同时共存在一种光子晶体材料上。

因此目前反蛋白石光子晶体存在在单一外界刺激之下只能发生单一响应,即单一颜色变化的问题。

发明内容

本发明要解决目前反蛋白石光子晶体存在在单一外界刺激之下只能发生单一响应,即单一颜色变化的问题,而提供一种多彩薄膜的制备方法。

一种多彩薄膜的制备方法,具体是按照以下步骤制备的:

一、将L-精氨酸和去离子水混合,然后放入水浴中,将L-精氨酸和去离子搅拌均匀,再加入环己烷,得到混合溶液;调节水浴温度为55℃~65℃,控制搅拌速度为280rpm~320rpm,将混合溶液搅拌均匀,然后恒定水浴温度为58℃~62℃,并加入正硅酸乙酯,再搅拌18h~24h,得到SiO2种子,其中,L-精氨酸的质量与去离子水的体积比为(12~14)mg∶(9~11)mL,环己烷的体积为16mL~20mL,正硅酸乙酯的体积为20mL~24mL;

二、将无水乙醇和质量浓度为25%~30%的氨水混合,然后放入温度为20℃~30℃的水浴中,再加入步骤一得到的SiO2种子,控制搅拌速度为180rpm~220rpm,保持12min~18min,再加入混合液A和混合液B,控制滴加速率为0.2mL/min~0.5mL/min,得到SiO2胶体微球;其中上述无水乙醇与氨水的体积比为(9~11)∶1,SiO2种子的体积为0.5mL~0.7mL,混合液A由正硅酸乙酯和无水乙醇组成,其中正硅酸四乙酯与无水乙醇的体积比为(1~3)∶(3~5),混合液B由去离子水、质量浓度为25%~30%的氨水和无水乙醇组成,其中去离子水、质量浓度为25%~30%的氨水和无水乙醇的体积比为(1~3)∶(2~4)∶(6~8);

三、将步骤二得到的SiO2胶体微球用去离子水离心洗涤3~5次,再用无水乙醇洗涤,然后离心洗涤4~6次,再干燥,得到干燥的SiO2胶体微球;

四、将步骤三得到的干燥的SiO2胶体微球溶于无水乙醇中,配制成质量浓度为30%~40%的SiO2胶体乳液,然后将基片垂直插入SiO2胶体乳液中,控制温度为28℃~32℃,SiO2胶体乳液中的无水乙醇挥发后取出基片,得到SiO2胶体晶体模板,其中基片为玻璃基片;

五、将PMMA/MMA溶液均匀浇注在步骤四得到的SiO2胶体晶体模板上,控制温度为60℃~80℃,保持12h~24h,得到PMMA复合膜;

六、将步骤五得到的PMMA复合膜放入质量浓度为1%~3%的HF中,保持10h~12h,取出PMMA复合膜,再浸泡在新的质量浓度为1%~3%的HF中,保持8h~10h;再用超纯水洗涤并用氮气吹干,然后将PMMA复合膜装载于薄膜拉伸仪上,设置薄膜拉伸仪的温度为75℃~85℃,制备得到多彩薄膜。

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